軸承失效模式之案例解析

ISO 15243:2017為國際標準組織（ISO）制定的一項標準是有關於滾動軸承-損壞和故障-術語、特點和原因，即涵蓋了對於軸承運行中可能出現的失效模式和故障分析之說明。軸承為機械系統中的重要元件之一，軸承正常運作是會直接關係到整個機械系統的效能和壽命。

本文將就ISO 15243:2017標準下的軸承失效模式進行初步說明，以幫助軸承使用者能更加理解軸承的工作原理和可能的失效原因，而後續高更精密也會撰寫軸承失效模式之個案探討以及軸承應用解決方案供軸承使用者參考。

首先，軸承使用者需要了解的是，根據ISO 15243:2017標準下的軸承失效模式分類，如下圖1.所示：

1. 疲勞 (Fatigue)：
軸承軌道面和滾動體表面的疲勞裂紋是一種常見的失效模式。這通常是由於長時間負荷和循環負載造成材料的微小裂紋，最終導致裂紋擴展和軸承失效。


2. 磨損 (Wear)：
軸承軌道面和滾動體表面的磨損可能是由於潤滑不足、過高的負荷或材料不良或者外部污染物的存在引起的。


3. 腐蝕 (Corrosion)：
腐蝕是軸承在惡劣環境下遇到的一種常見問題，例如潮濕的環境或化學物質侵蝕，可能導致軸承表面的腐蝕和材料結構破壞。


4. 電氣腐蝕 (Electrical erosion)：
電氣腐蝕簡稱電蝕，是由於電流通過軸承而引起的表面破壞，通常發生在高速運轉和高負載下的軸承，可能導致軸承表面的銹蝕和損壞。


5. 塑性變形 (Plastic deformation)：
當軸承承受過大的負載或者安裝不當時，軸承軌道面和滾動體表面可能出現塑性變形。簡單地說，塑性變形是由於超過軸承材料的彈性極限而引起的，進而導致軸承結構變形和失效。


6. 破裂和爆裂 (Fracture and cracking)：
破裂和爆裂是由於軸承結構強度不足或外部負荷過大而引起的，可能導致軸承的完全失效。

ISO 15243:2017標準提供了一個有助於了解軸承失效模式的框架。而軸承失效對客戶帶來的風險會是有可能導致設備停機、生產中斷和維修成本增加，進而影響到企業的營運效率和生產能力。我們高更精密是一家擁有豐富的軸承分析和解決方案經驗之專業軸承供應商，團隊核心成員均是有多年累積的軸承應用經驗及國立知名大學機械系所的專業背景，可以幫助客戶找出軸承問題的根源，進行軸承失效調查、分析和提供解決方案，甚至提供客製化軸承的對策方案，以確保客戶的設備運作正常、生產效率提高和維修成本降低。

最後，依據高更精密團隊多年在軸承應用及軸承分析調查之經驗，整理出以下各類軸承失效及形成原因的對應表如表1.，希望能讓軸承使用者未來在遇到軸承失效問題時，能即時初步了解軸承失效可能原因，以助於找到真因作出對策。